Voici comment le télescope James Webb voit avec 4 instruments à la fois

C’est un long chemin jusqu’aux confins de l’univers observable.

Depuis sa construction, le chemin vers la rampe de lancement et le voyage vers son orbite autour du point de Lagrange 2 (L2), le télescope spatial James Webb franchit chaque étape sur le chemin de ses premières missions scientifiques cet été.

Mais en mars, il a commencé à étendre son alignement de télescope au guide – appelé capteur de guidage fin (FGS) – en plus de trois autres instruments scientifiques, selon un article de blog de la NASA.

Ce processus se poursuivra pendant six semaines et est appelé alignement multi-instrument multi-champ (MIMF). Mais, incroyablement, cela révèle un pouvoir secret de Webb : tous les instruments peuvent être entraînés dans la même direction, dans ce qu’on appelle des expositions scientifiques parallèles.

Voici comment Webb peut cartographier des régions incroyablement vastes de l’espace lointain avec quatre instruments, fonctionnant tous en même temps – et comment cela pourrait changer ce que nous savons de l’ancien univers.

Les instruments du télescope James Webb peuvent pointer simultanément vers le ciel nocturne

Les télescopes au sol nécessitent parfois que l’instrument soit physiquement retiré du télescope, lorsque les scientifiques veulent échanger des caméras. Un nouveau est installé dans le télescope pendant la journée, quand il n’y a rien à voir pour le télescope au-delà de l’illumination aveuglante de la lumière du soleil. Mais si l’instrument souhaité est déjà installé dans le télescope, des mécanismes internes peuvent déplacer une section de l’optique de l’appareil – appelée miroir de détection – dans le bon alignement pour la visualisation, selon un rapport de SciTech Quotidien.

Mais sur Webb, dans l’espace, chaque caméra peut voir le ciel nocturne simultanément – le pivotement d’un objet cosmique ciblé entre les caméras nécessite que les scientifiques sur Terre repositionnent simplement le télescope afin que l’objet soit dans le champ de vision de l’instrument souhaité.

Et, une fois le MIMF terminé, chaque instrument sur Webb sera pleinement opérationnel, offrant des images incroyablement nettes et une excellente mise au point. Mi-mars 2022, Jonathan Gardner, scientifique principal adjoint du projet Webb, et Stefanie Milam, scientifique adjointe du projet Webb pour la science planétaire, tous deux au Goddard Space Flight Center de la NASA, “ont cartographié les positions des trois instruments dans le proche infrarouge par rapport au guide et ont mis à jour leurs positions dans le logiciel “utilisé pour diriger le télescope, selon le blog de la NASA rédigé par les deux scientifiques.

Le guideur FGS de Webb, en plus de ses quatre instruments scientifiques, qui comprennent NIRISS, MIRI, NIRCam et NIRSpec. Source : Nasa

Suivre le comportement de l’univers à des échelles colossales

L’instrument infrarouge moyen (MIDI) du télescope James Webb devrait devenir le dernier instrument en cours d’alignement car il est continuellement refroidi via un refroidisseur cryogénique jusqu’à sa température de fonctionnement ultime : moins de 7 degrés au-dessus du zéro absolu. Cela impliquera deux étapes, après quoi les étapes finales du MIMF placeront le télescope en alignement pour MIRI.

Et, fait impressionnant, tous les instruments du télescope James Webb peuvent être utilisés en même temps. Lors d’expositions scientifiques parallèles, les quatre instruments ne peuvent pas observer exactement le même objet, car leurs champs de vision ne sont pas identiques. Mais en prélevant des “échantillons aléatoires” de l’univers, les scientifiques peuvent construire des propriétés statistiques des galaxies bien au-delà des limites du groupe local de la Voie lactée.

Points bonus – Mais pour les programmes scientifiques cartographiant une région colossale de l’espace, une grande partie des images parallèles se chevaucheront en fait, ce qui améliorera l’efficacité des énormes ensembles de données attendus de Webb. En bref, nous ne sommes qu’à quelques mois d’une vue sur les profondeurs de l’univers qui va au-delà des études singulières – avec les quatre instruments activés en parallèle, de nouvelles données sur le comportement de l’univers à grande échelle vont commencer à s’accumuler debout, vite. Entre autres choses, cela signifie que la demande de scientifiques pour analyser les ensembles de données et aider le télescope James Webb à transformer et à approfondir notre compréhension du comportement statistique de l’univers à des échelles sans précédent ne manquera pas.

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